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重粒子的随机悬浮。 (英语) Zbl 1143.76589号

摘要:近年来,不可压缩流动中重颗粒的紊流悬浮引起了人们的广泛关注。大量工作集中于粒子的惯性和耗散动力学对其动力学和统计特性的影响。模型流动中悬浮物的研究取得了实质性进展,尽管模型流动简单得多,但再现了真实湍流中观察到的大多数重要机制。本文介绍了悬浮在时间不相关和空间自相似高斯流中的一对粒子的相对运动的最新进展。这项审查得到了新结果的补充。通过引入含时斯托克斯数,证明了惯性粒子的相对色散渐近恢复了与简单示踪剂相关的理查森扩散。在小斯托克斯数渐近线中使用微扰(均化)技术,并根据有效漂移解释示踪剂动力学的一阶校正。该展开式表明,关联维数亏损与斯托克斯数呈线性关系。数值模拟验证了该预测的有效性和准确性。

理学硕士:

76T20型 悬架
76立方米 随机分析在流体力学问题中的应用
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参考文献:

[1] Kraichnan,R.H.,湍流对流标量场的小尺度结构,物理学。流体,11945-953(1968)·Zbl 0164.28904号
[2] Falkovich,G。;Gawȩdzki,K。;Vergassola,M.,流体湍流中的粒子和场,现代物理学评论。,73, 913-975 (2001) ·Zbl 1205.76133号
[3] Pruppacher,H。;Klett,J.,《云和降水的微物理》(1996),Kluwer学术出版社:Kluwer-学术出版社Dordrecht
[4] 平斯基,M.B。;Khain,A.P.,《湍流对云中雾滴增长和尺寸分布的影响——综述》,J.Aerosol。科学。,28, 1177-1214 (1997)
[5] Falkovich,G。;福克森,A。;Stepanov,M.G.,云湍流加速降雨,《自然》,419,151-154(2002)
[6] 罗斯柴尔德,B.J。;Osborn,T.R.,《小尺度湍流和浮游生物接触率》,《浮游生物研究杂志》,第10465-474页(1988年)
[7] Sundby,S。;Fossum,P.,Arcto-Norwegian鳕鱼幼虫的摄食条件与Rothschild-Osborn关于小尺度湍流和浮游生物接触率的理论的比较,J.plankton Res.,121153-1162(1990)
[8] 曼恩,J。;奥特·S。;佩塞利,H.L。;Trulsen,J.,《捕食者与猎物在湍流中的遭遇》,Phys。版本E,65,026304(2002)
[9] 伊顿,J.K。;Fessler,J.R.,《湍流对颗粒的优先浓缩》,《国际多相流杂志》,第20期,第169-209页(1994年)·Zbl 1134.76536号
[10] R.C.霍根。;Cuzzi,J.N.,Stokes和Reynolds数对模拟三维湍流中优先粒子浓度的依赖性,Phys。流体,132938-2945(2001)·Zbl 1184.76224号
[11] Bec,J.,随机流中惯性粒子的分形聚类,Phys。液体,15,L81-L84(2003)·Zbl 1186.76048号
[12] Falkovich,G。;福克森,A。;Stepanov,M.,(Gyr,A.;Kinzelbach,W.,《沉积和沉积物运移》(2003),克鲁沃学术出版社:克鲁沃学术出版商多德雷赫特),155-158
[13] 贝克·J。;塞奇尼,M。;Hillerbrand,R.,随机自相似流中重粒子的聚集,物理学。版本E,75,025301(2007)
[14] Piterbarg,L.I.,《上层海洋湍流随机流建模的顶级Lyapunov指数》,SIAM J.Appl。数学。,62, 777-800 (2002) ·Zbl 1103.76332号
[15] Duncan,K。;Mehlig,B。;厄斯特隆德,S。;Wilkinson,M.,《混合流聚类》,Phys。修订稿。,95, 240602 (2005)
[16] 贝克·J。;塞奇尼,M。;Hillerbrand,R.,《不可压缩流中的重粒子:大斯托克斯数渐近性》,《物理学D》,226,11-22(2007)·Zbl 1176.76048号
[17] 雷德,W.C。;Collins,L.R.,《优先浓度对湍流碰撞速率的影响》,Phys。流体,122530-2540(2000)·Zbl 1184.76446号
[18] 贝克·J。;Celani,A。;塞奇尼,M。;Musacchio,S.,《随机平滑流中重粒子的聚集和碰撞》,《物理学》。流体,17073301(2005)·Zbl 1187.76041号
[19] 埃克曼,J.-P。;Ruelle,D.,混沌和奇怪吸引子的遍历理论,现代物理学评论。,57, 617-656 (1985) ·Zbl 0989.37516号
[20] 帕拉丁,G。;Vulpini,A.,《多重分形对象中的反常缩放定律》,Phys。众议员,156,147-225(1987)
[21] L.Arnold,《随机动力系统》,Springer数学专著,柏林,纽约,2003年;L.Arnold,随机动力系统,Springer数学专著,柏林,纽约,2003
[22] Sauer,T.D。;Yorke,J.A.,在典型的光滑函数下,集的维数与其像的维数相等吗?,遍历理论动力学。系统。,17, 941-956 (1997) ·兹伯利0884.28006
[23] 周,Y。;王丽萍。;Wexler,A.S.,关于各向同性湍流中小粒子的碰撞速率。第二部分。有限惯性情况,Phys。流体,1011206-1216(1998)
[24] Mehlig,B。;Wilkinson,M.,作为Kramers问题的随机速度场凝血,Phys。修订稿。,92, 250602 (2004)
[25] Mehlig,B。;威尔金森,M。;Duncan,K。;韦伯,T。;Ljunggren,M.,随机流中惯性粒子的聚集,物理学。E版,72,051104(2005)
[26] 威尔金森,M。;Mehlig,B.,湍流气溶胶中的焦散,Europhys。莱特。,71, 186-192 (2005)
[27] 贝克·J。;二倍体,L。;Boffetta,G。;塞奇尼,M。;穆萨乔,S。;Toschi,F.,湍流中重粒子的Lyapunov指数,物理学。流体,18091702(2006)·Zbl 1097.76040号
[28] Gawȩdzki,K。;Vergassola,M.,《被动尺度平流中的相变》,Physica D,138,63-90(2000)·Zbl 0967.76041号
[29] Deutsch,J.M.,随机力诱导的聚集-有序转变,J.Phys。A、 1449-1456年(1985)
[30] 威尔金森,M。;Mehlig,B.,《路径聚结转变及其应用》,Phys。E版,68,040101(2003)
[31] Derevyanko,S。;Falkovich,G。;Turitsyn,K。;Turitsyn,S.,Lagrangian和Euler对随机流中惯性粒子的描述,J.Turbul。,8, 1, 1-18 (2007) ·Zbl 1273.76166号
[32] Liboff,R.,《量子力学导论》(2003),Addison-Wesley
[33] M.Wilkinson、B.Mehlig、S.Ùstlund、K.P.Duncan,《随机流中的非混合》。预打印nlin。CD/0612061;M.Wilkinson、B.Mehlig、S.Ùstlund、K.P.Duncan,《随机流中的非混合》。预打印nlin。光盘/0612061·Zbl 1182.76829号
[34] Majda,A。;蒂莫菲耶夫,I。;Vanden-Eijnden,E.,随机气候模型的数学框架,纯粹应用通讯。数学。,54, 891-974 (2001) ·Zbl 1017.86001号
[35] Nakajima,S.,《关于输运现象的量子理论:稳态扩散》,Progr。理论。物理。,20, 948-959 (1958) ·Zbl 0084.21505号
[36] Zwanzig,R.,普遍性理论中的集合方法,J.Chem。物理。,33, 1338-1341 (1960)
[37] Risken,H.,《福克-普朗克方程》(1989),《施普林格-弗拉格:柏林施普林格》·Zbl 0665.60084号
[38] 查图尔维迪,S。;Shibata,F.,消除快速变量的无时间卷积算子形式。布朗运动的应用,Zeit。物理学。B、 35、297-308(1979)
[39] Zaichik,L.I。;Alipchenkov,V.,《各向同性湍流中粒子的对色散和优先浓度》,Phys。流体,151776-1787(2003)·Zbl 1186.76596号
[40] Falkovich,G。;Pumir,A.,《湍流中重粒子的间歇性分布》,Phys。液体,16,L47-L50(2004)·Zbl 1186.76163号
[41] Sigurgeirsson,H。;Stuart,A.M.,《优先浓度模型》,Phys。流体,14,4352-4361(2002)·Zbl 1185.76341号
[42] 亨特,B。;Kaloshin,V.,投影如何影响分形测度的维数谱,非线性,101031-1046(1997)·Zbl 0903.28008号
[43] 巴尔科夫斯基,E。;Falkovich,G。;Fouxon,A.,湍流中惯性粒子的间歇性分布,物理学。修订稿。,86, 2790-2793 (2001)
[44] 二倍体,L。;塞奇尼,M。;Lanotte,A。;斯布拉加利亚,M。;Toschi,F.,《幂律强迫流体动力系统中的反常标度和普遍性》,《新物理学杂志》。,6, 37 (2004)
[45] P.Horvai,二维Kraichnan模型中惯性粒子的Lyapunov指数,作为具有复值势的Anderson定位问题,Preprint nlin。CD/0511023;P.Horvai,2D Kraichnan模型中惯性粒子的Lyapunov指数,作为具有复值势的Anderson局部化问题,预印本nlin。CD/0511023号
[46] Frisch,U.,《动荡:A.N.Kolmogorov的遗产》(1995),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社英国剑桥·Zbl 0832.76001号
[47] I.Fouxon,P.Horvai,湍流中重粒子的单粒子和双粒子运动,预印本arXiv:0704.3893;I.Fouxon,P.Horvai,湍流中重粒子的单粒子和双粒子运动,预印arXiv:0704.3893
[48] Boffetta,G。;De Lillo,F。;Gamba,A.,湍流中惯性粒子的大规模不均匀性,物理学。流体,16,L20-L23(2004)·Zbl 1186.76067号
[49] Chen,L。;Goto,S。;Vassilicos,J.C.,驻点和惯性粒子的湍流聚集,流体力学杂志。,553, 143-154 (2006) ·Zbl 1087.76056号
[50] 贝克·J。;二倍体,L。;塞奇尼,M。;Lanotte,A。;穆萨乔,S。;Toschi,F.,耗散和惯性尺度下湍流中的重粒子浓度,物理学。修订稿。,98, 084502 (2007)
[51] Yoshimoto,H。;Goto,S.,均匀湍流中惯性粒子的自相似聚集,J.流体力学。,577, 275-286 (2007) ·Zbl 1110.76023号
[52] Falkovich,G。;穆萨乔,S。;彼得堡,L。;Vucelja,M.,电报噪声驱动的惯性粒子,Phys。E版,76026313(2007)
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